una barca di massa m=500kg viene trainata da due locomotive lungo un canale di lunghezza 200m. il modulo della tensione di ciascuno dei due cavi vale 5,00x10 alla terza N e l'angolo theta vale 0=30°. calcola il lavoro totale eseguito sulla barca. calcola la potenza erogata da ciascuna locomotiva sapendo che la barca è inizialmente ferma, che l'attrito dell'acqua è trascurabile e il moto uniformemente accelerato.
2
punti
Livello 0
una barca di massa m = 500 kg viene trainata in modo MRUA da due locomotive lungo un canale di lunghezza l = 200 m. il modulo della tensione di ciascuno dei due cavi vale 5,00x10^3 N e l'angolo theta vale 30°.
calcola il lavoro totale L eseguito sulla barca
forza totale F = 5*1,732*10^3 N
lavoro L = F*l = 5*1,732*10^3 N*2*10^2 = 1,732*10^6 J
accelerazione a = F/m = 1,732*10 = 17,32 m/s^2 ...troppo elevata
se poniamo m = 500*10^3 kg (invece di 500) , a diventa 0,01732 m/s^2
velocità finale V = √2*a*l = √400*0,01732 = 2,632 m/s (9,48 km/h)
tempo t = 2l/V = 400/2,632 = 152 s
calcola la potenza erogata da ciascuna locomotiva sapendo che la barca è inizialmente ferma, che l'attrito dell'acqua è trascurabile e il moto è uniformemente accelerato.
Potenza media Pm di ciascun rimorchiatore = L/2t = 1,732*10^6/304 = 5700 watt
verifica
energia cinetica Ek = m/2*V^2 = 250*10^3*2,632^2 = 1,732*10^6 J
Pm = Ek/2t = = 1,732*10^6/304 = 5.700 watt
98424
punti
Genius II
